Способ определения газодинамических явлений в массиве горных пород

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 2540445/2 с присоединением заявки Ж авеударстееиинй вините 23) ПриоритетОпублнковано 15.06.80. Бюллетень22 делан изебветеиий и вткрыти ата опубликования описания 18.06(72) Автор изобретенн В. Н. Пу чный научно-исследовательский инст в горной промышленности Министерспромышленности СССР т по безопаснос уголья(7 ) Заявитель МИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИ ГАЗО,ПГОРНЫХ выдетой жедубины Цепь изобретения повышение безопа работ путем поедепения тилв опасности ведения вышения точнос ного явления. Это достиг но измеряют хода буровогогорны ти ол вется теиз мелев лтыб в, что до во врем полните ни выпи бур неэап- мичепри вращеИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано дпя прогноза опасных газодинамических явлений преимущественно в угольных платах.Известен способ прогноза выбросоопвс 5 ных, угрожаемых и неопасных зон лри проведении выработок ло углю, основанный на замерах начальной скорости газовыделения иэ контрольных шнуров на постоянной гпу.10 бине 3-3,5 м от забоя, коэффициента крепости угля в шнурах на глубине 2 м и изменений мощности пласта по ходу движения выработки 1Однако начальную скорость газопения замеряют всегда на одной иглубине от забоя, независимо от гразработки, мощности пласта, прочности угля, сечения выработки, скорости подвигвния и других природных и технологических факторов, что может привести к ошибке при прогнозе выбросоопаснПрогнозировать другие, сходные с вными выбросами, опасные гвэодина ские явления, горные удары и суфлярные газовыделения данный способ не поэвопяеИзвестен также способ прогноза зон опасных явлений, включающий бурение шлуров, замер начальной скорости газовыделения и выхода бурового штыба ло длине шпура н определение выбросоопасности забоя по максимальным значениям начальной скорости газовыделения и выхо да бурового штыба 21,.Однако этот способ не позволяет производить опеку опасности других газодинамических и, динамических явлений, таких как внезапных выдавливаний, обрушений (высыпаний) угля о повышенным гаэовыделением, суфпяров и горных ударов.060уГпя, имеют высокие и выраженные максимумы, то уточняют к какому типу газодинамических и динамических явлений обследуемая зона пласта склонна. Для этого измеряют начальное гаэовыделение 1 по длине шнура. Когда же кривая начального газовыделения не имеет высского и выраженного максимума, то опасность внезапных выбросов угла и газа исключена, хотя другие опасные явления це исключены. Для выяснений последнего измеряют выход бурового штыба Я во времени из интервала шпура, ца котором был ранее замерен максимум выхода штыба.Если после прекращения подачи бурового инструмента вперед выход штыба резко падает, судят, что зона пласта склонна к горным ударам. При пологой кривой выхода штыба во времени зона склонна к высыпаниям, а при наклонном падении кривой - к выдавливаниям угля. Если наряду с высоким выходом бурового щтыба по длине шнура обнаружено высокое начальное газовыделение по длине шпура с ярко выраженном максимумом, обследуемую зону пласта относят к опасной по внезапным выбросам угля и газа.Преимущество изобретения состоит втом, что применение данного способа определения газодинамических явлений позволяет выделять в пластах зоны опасные по внезапным выбросам угля и газа, внезапным выдавливаниям (высыпаниям) угля с повышенным газовыделением, горным ударам и суфлярным гаэовыделениям, а следовательно, выбирать эффективный способ предотвращения опасного явления, что, в конечном счете, обеспечивает повышение безопасности горных работ в угольных шахтах. 3 740вого инструмента без его подачи и скорости газов ыделения.На фиг, 1 показаны особенности изменения начальной скорости газовыделения по длине щпура в зависимости от типа явлений; на фиг, 2 - изменение скорости выхода штыба при бурении по длинешнура; на фиг, 3 - изменение скоростигазовыделения во времени; на фиг. 4 - изменение выхода штыба из шнура во времени привращении бурового инструмента без его подачи,На фиг. 1 - 4 кривые соответствуют:1 - неопасно, 2 - суфляры, 3 - горныеудары, 4 - выдавливания, 5 - высыпания,156 - в.незапные выбросы.Способ осуществляют следующим образом,В забое горной выработки по угольному пласту бурят контрольные шнуры диаметром 42 мм и длиной до 6,5 м (на ширину области возмущения угольного массива выработкой). Шпуры бурят интерваламив 1 м по угольным пачкам различной степени тектонической нарушенности. При этомучитывают, что к горным ударам предрасположен прочный уголь, а к внезапнымвыбросам угля и газа и остальным газодинамическим явлениям - слабый уголь.Суфлярным газовыделениям могут быть30подвержены пачки угля с высокой видимойтрещиноватостью. Вначале замеряют выходбурового штыба 5 по длине контрольныхшпунтов т., пробуренных в пачках наиболееслабого и наиболее прочного угля. Если35выход щтыба 5 мал и кривая выхода штыба не имеет выраженного максимума, тоопасность выброса угля и горных ударовисключена. Проверяют склонность зоныпласта к суфлярам по характеру гаэовыде 40пения из шнуров, Если начальное гаэовыделение 1 Н по длине шпура мало и криваяначального газовыделения не имеет выраженного максимума, обследование заканчивается и делается вывод об отсутствиисуфляров.При высоком начальном газовыделении1 по длине шпура Р. дополнительно измеряют изменения газовыделения 1 по времени т, из интервала шпура с высокимначальным газовыделением. При стабиль 50цом газовыделении делают вывод об опасности эоны пласта по суфлярам, а при наклонном падении кривой газовыделения вовремени - о повышенной гаэообильности.55эоны пластавЕсли кривые выхода бурового штыблпо длине шнура , пробуренных в пачках наиболее сллбого и наиболее прочного формула изобретения Способ определения газодинамических явлений в маосиве горных пород, включлющий бурение шнуров в массиве горных пород, измерение выхода бурового штыбл и начальной скорости газовыделения по длине щпуров и определение газодинамических явлений по соотношению измеренных величин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения беэоплсцости ведения горных работ путем повышения точцости определения типа опасного явления, дополнительно измеряют изменения во времени вь 1 хода бурового штыбл при вращении бурового инструмента без его подачи и скорости газовыделения,74096 0 А/ЯИИ сЮИ 7 О е,2 4,аказ 3302/3 Подписное раж Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проекная,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Руководство по йрогнозу выбрьсоопасности угольных шахтопластов и отдельных зон на шахтах Донбасса, М., ИГД им. А. А. Скочинского, 1970, с, 8.сн,62. Временное руководство по прогнозу выбросоопасности пластов и контролю эффектифности мер борьбы с внезапными выбросами угля и газа при проведении подготовительных выработок. ВостНИИ, Кемерово, 1973, с. 15 (прототип).